De första elmätare visade sig på 1800-talet. Detta kan förklaras av de massiva studier av elektromagnetism som utförts av forskare. Idag är elmätarna uppdelade i flera typer och installeras i alla lokaler där människor förbrukar el. Dess huvudsakliga uppgift är att stabilisera och, om den används korrekt, minimera elräkningen.
Klassificering av elmätare
Alla elmätare klassificeras efter typ beroende på typ av anslutning, designfunktioner och uppmätta värden. Enheter är uppdelade i direktanslutna till kraftledningen och enheter som är anslutna till den elektriska kretsen med hjälp av mättransformatorer.
Beroende på designfunktionerna är elmätare uppdelade i följande typer:
- Elektromekanisk eller induktion. Principen för den elektriska mätarens funktion är som följer: en rörlig del gjord av ett ledande material påverkas direkt av ett magnetfält som bildas av stationära ledande spolar. Den rörliga delen är en skiva och spolarna producerar strömmar som driver den här skivan. Mängden förbrukad resurs är direkt proportionell mot antalet varv på denna disk.
Enhastighets induktionsmätare - Statisk eller elektronisk mätanordning. Principen för en elektronisk elmätares funktion är som följer: elektronisk, de är halvledare, delarna är känsliga för effekterna av spänning och växelström, vilket skapar pulser vid utgången, vars antal är lika med volymen av den uppmätta energiresursen. En sådan elektrisk mätare gör det möjligt att mäta aktiv energi genom att omvandla spännings- och analoga strömsignaler till räknepulser.
- Hybrida typer av mätanordningar är ganska sällsynta. Den elektriska mätarenhetens särdrag ligger i likheten med designen av mekaniska och elektroniska enheter.
Elmätare klassificeras i flera typer efter mätvärdena och antalet tariffer. I det första fallet är mätanordningar enfas och trefas, i det andra - en- och två-tariff.
Elmätarens enhet och funktionsprincip
För att registrera den aktiva energiförbrukningen för växelström i realtid och kontinuerligt krävs det att man installerar enfas- eller trefasinduktionsmätare. Om mätning av likström, som är utbredd på järnvägen och alla typer av elektriska transporter, är viktig, installeras elektrodynamiska mätanordningar.
Induktionselektriska mätare är utrustade med en skiva av aluminium, när resursen förbrukas roterar detta rörliga element på grund av virvelströmmarna som skapas av induktionsspolarna. I det här fallet påträffas två olika krafter - magnetfältet på induktionsspolarna och magnetfältet hos virvelströmmarna. De resulterande strömmarna flyter i parallelllastkretsen. Varje spole är utrustad med en kärna som magnetiseras med växelström. Exponering för kontinuerlig växelström gör att polerna på elektromagneterna ständigt förändras. Detta leder till att ett magnetfält passerar mellan dem. Det är detta som drar aluminiumskivan med sig och bildar en rotation.
Skivans rotationshastighet är direkt proportionell mot storleken på strömmarna i båda spolarna. Vid produktion av elmätare används enkla anslutningstekniker från mekanik, varför den roterande skivan är associerad med de digitala avläsningarna på panelen.
Förbrukningsredovisning baseras på framspänning och ström. All data matas till indikatorn, i avancerade modeller lagras data i enhetens minne.
- Enheterna läser information mer exakt, vilket hjälper till att minska räkningar.
- Jämfört med mekaniska elmätare är de kompakta i storlek och mer attraktiva i utseende.
- De växlar automatiskt till dag- och nattpriser, inget mänskligt deltagande krävs. Även i produktionsfasen är enheten programmerad för två tidsintervall - från 07:00 till 23:00 och från 23:00 till 07:00.
- Förbättrade modeller måste kontrolleras en gång var 5-16 år. En sådan kontroll krävs för att bokföringen och upplupningen av medel är korrekt. Verifieringen bör göras av energiförsörjningsföretaget.
Den första kontrollen av enhetsfunktionen utförs på fabriken, datumet måste anges i den medföljande dokumentationen.
Bland nackdelarna med tvåtariffmätare framhäver de de höga kostnaderna och deras opålitlighet jämfört med mekaniska motsvarigheter. Som praxis visar misslyckas elektroniska modeller oftare.
Schematisk bild av en elektrisk mätare
Driftsschemat för alla typer av elektriska apparater har inga grundläggande skillnader, de liknar alla.
Flera enkla sensorer används för att mäta effekt:
- Spänningssensorer vars funktion är baserad på en känd delarkrets.
- Strömgivare baserade på en vanlig shunt genom vilken fasen i det elektriska huvudet passerar.
Signalen som registreras av dessa sensorer är liten, så den måste förstärkas med hjälp av elektroniska förstärkare. Sedan utförs analog-digital bearbetning för att transformera signalerna och multiplicera dem.
Nästa steg är att filtrera den digitaliserade signalen och visa data på instrumentdisplayen:
- integration;
- indikation;
- överföring av beräkningar;
- omvandling.
I detta schema kan ingångssensorerna som används inte tillhandahålla mätningar av en hög klass av vektornoggrannhet, och därmed beräkningen av effekt.
Om hög mätnoggrannhet krävs är kretsen dessutom utrustad med speciella instrumenttransformatorer.
Om vi i jämförelse överväger principdiagrammet för driften av en enfas elektronisk mätanordning, i den, är VT dessutom ansluten till noll och fas, och CT är en integrerad komponent i fasledningsbrottet. Eftersom signalerna kommer från två transformatorer krävs ingen ytterligare signalförstärkning. Alla ytterligare transformationer utförs av mikrokontrollern, den styr displayen, slumpminnet och det elektroniska reläet. Utsignalen kan vidare sändas via RAM till datakanalen.
